В Корпусе береговой артиллерии армии США [ примечание 1] термин «система управления огнем» использовался для обозначения персонала, объектов, технологий и процедур, которые использовались для наблюдения за обозначенными целями, оценки их положения, расчета данных для стрельбы орудий, направленных на поражение этих целей, и оценки эффективности такого огня, внося коррективы при необходимости. [1]
Ранние приборы управления огнем береговой артиллерии поддерживали оптическое определение расстояния и определение местоположения, как горизонтальное, так и вертикальное, причем обе системы обычно присутствовали для каждого форта. Раннее горизонтальное определение расстояния требовало двух приборов азимута (также известных как пеленга или отклонения ), желательно широко разнесенных, и системы связи для передачи данных в комнату построения , а затем к орудиям. Приборы часто находились в бункерах, называемых базовыми конечными станциями , поскольку они определяли конечные точки базовой линии. Базовая конечная станция могла быть двухэтажным сооружением с комнатой построения или другими приборами или сооружениями на нижнем уровне. К 1920-м годам дальномеры совпадений , автономные горизонтальные базовые приборы, использовались наряду с другими методами. Хотя их можно было использовать быстро, они имели базовые линии всего в несколько футов, что снижало их точность и максимальную эффективную дальность. [2]
Вертикальное базовое дальномерное устройство использовало одиночный искатель положения депрессии (DPF), установленный как можно выше над уровнем воды; они были получены из аналогичных британских устройств и приняты с 1896 года. Наряду с азимутом цели они измеряли вертикальный угол от инструмента до цели; при известной высоте инструмента над водой это определяло дальность цели. Необходимость постепенного нахождения выше над водой по мере увеличения дальности стрельбы была серьезным ограничивающим фактором для DPF, и они обычно дополнялись горизонтальными базовыми системами. Поскольку дальности стрельбы продолжали увеличиваться, в 1920-х годах были установлены дополнительные горизонтальные и вертикальные базовые системы в высоких башнях управления огнем в некоторых местах, включая гавань обороны Портсмута (Нью-Гэмпшир) и гавань обороны Делавэра . [3]
К началу Второй мировой войны радар стал лучшим методом определения местоположения цели. [2] [4] Однако во время бомбардировки Форт-Стивенса японской подводной лодкой 21 июня 1942 года, единственного случая, когда было атаковано сооружение береговой обороны в смежных Соединенных Штатах , командир форта использовал DPF, чтобы определить, что подводная лодка находится вне зоны поражения, и поэтому не стал открывать ответный огонь. [5]
Помещения для планирования использовались Корпусом береговой артиллерии для размещения команды солдат, которые занимались управлением огнем орудий батареи береговой артиллерии . Помещения для планирования использовались примерно с 1895 года до конца Второй мировой войны, когда Береговая артиллерия США была расформирована. В некоторых новых батареях береговой артиллерии во время Второй мировой войны эти помещения назывались помещениями для планирования, коммутации и радио (PSR) и часто (но не всегда) были объединены с бункерами на батарее, которые также использовались для хранения боеприпасов, электрогенераторов и других вспомогательных функций. Для 16-дюймовых орудий бункер PSR находился на некотором расстоянии от бункера батареи орудий, чтобы избежать помех от выстрела для оборудования помещения для планирования. [3]
Комната построения была соединена телефонными линиями (иногда и радио) с базовыми конечными станциями , которые наблюдали за местоположением вражеских кораблей и отправляли данные солдатам комнаты построения, которые использовали оборудование, такое как доски построения, для расчета того, куда следует направить орудия и когда следует стрелять. Телефонные линии также проходили от комнаты построения к орудиям и использовались для передачи данных об стрельбе. Другие устройства, такие как «доски коррекции дальности» или «доски отклонения», использовались в комнате построения для расчета скорректированных данных об стрельбе (описано ниже) или для корректировки дальности и азимута после того, как корректировщики на удаленных станциях наблюдения наблюдали, куда упали предыдущие выстрелы. [4]
Иногда комнаты для планирования изготавливались из бетона и закапывались под землю (для защиты) или располагались в железобетонных казематах батарей береговой артиллерии. Комнаты для планирования также располагались в отдельно стоящих сооружениях, либо в низких башнях, либо в одно- или двухэтажных деревянных и оштукатуренных зданиях, в которых могли размещаться сооружения для нескольких батарей рядом друг с другом в казармообразных сооружениях. Эти многобатарейные установки также могли иметь спальные помещения и туалеты поблизости. Иногда комнаты для планирования располагались в сотнях ярдов от батарей, которыми они управляли. Они часто располагались на вершинах близлежащих холмов или хребтов. [3]
Компьютеры данных пушки были электромеханическими компьютерами, которые были введены в береговую артиллерию в 1940-х годах, особенно в новых батареях 16-дюймовых и 6-дюймовых пушек серий 100 и 200, которые начали действовать в тот период. Некоторые из этих компьютеров получали данные напрямую от коммуникаторов, которые были подключены к приборам наблюдения на станциях управления огнем или от радиолокационного оборудования береговой артиллерии. [6]
Вкратце, система управления огнем, использовавшаяся примерно с 1900 года до Второй мировой войны, включала наблюдателей, часто располагавшихся на базовых конечных станциях или других башнях управления огнем , которые использовали оптические приборы (например, азимутальные телескопы или искатели положения депрессии ) для измерения пеленгов и/или расстояний до целей (обычно движущихся кораблей). [примечание 2] Использовались как горизонтальные, так и вертикальные базовые дальномерные системы. [7] Эти наблюдения передавались персоналу в помещениях для построения плана батареи , который использовал механическое устройство, называемое планшетом построения, для указания наблюдаемого местоположения цели на карте местности. Красная «1» на диаграмме справа обозначает этот первый этап процесса управления огнем.
После того, как было нанесено несколько позиций для цели (синие круги на рисунке 1 слева), операторы планшета оценивали позицию цели в момент, когда, как ожидалось, приземлится залп, выпущенный батареей. Эта позиция называлась «установленной точкой переднего хода» (зеленый квадрат на рисунке 1), поскольку она включала «установку вперед» ожидаемой позиции цели (предполагая продолжение движения вперед с той же скоростью и в том же направлении) в течение двух интервалов времени: (1) «мертвое время» между временем, когда было сделано наблюдение, и временем, когда орудия фактически выстрелили по этой цели, плюс (2) «время полета» — время, которое снаряд провел в воздухе перед попаданием в цель. Установленная точка переднего хода была выражена в терминах данных стрельбы: дальности (в ярдах) и азимута (компасного направления в градусах) [примечание 3] , на которые расчеты орудий должны были направить орудие(я), чтобы поразить цель.
Однако перед тем, как эти данные об стрельбе были отправлены в пушки, они были скорректированы с учетом различных «нестандартных условий», таких как температура (которая влияла на взрывную силу порохового заряда) или сила и направление ветра (которые влияли на полет снаряда). Красная «2» на диаграмме справа обозначает этот этап в процессе управления огнем. Специальные устройства, такие как «отклоняющая доска» (для исправлений по азимуту) или «доска коррекции дальности» (для исправлений по дальности) использовались для получения скорректированных данных об стрельбе (описано ниже). [примечание 4] [8]
Заключительный этап (красная цифра «3» на схеме справа) был связан с использованием обратной связи от наблюдателей батареи, которые определяли падение снарядов (выше или ниже дальности, слева или справа по азимуту или на цель) и передавали свои данные по телефону в комнату построения плана, чтобы можно было скорректировать прицел орудий для будущих залпов. [примечание 5] [9]
Управление огнем в береговой артиллерии включало последовательность шагов, которые выполнялись снова и снова, пока цель отслеживалась и обстреливалась. Сначала наблюдатели наводились на цель и отправляли свои наблюдения в комнату построения плана. Затем плоттеры вычисляли положение цели и вероятное будущее движение, а также корректировки дальности и азимута (направления). Затем данные об стрельбе отправлялись на батареи и использовались расчетами орудий для наведения своих орудий. Орудия стреляли. Наконец, корректировщики могли заметить падение снарядов, отправляя эту информацию обратно в комнату построения плана для использования при корректировке огня. После этого наблюдатели наводились на (новое) положение цели, начиная новый цикл. Период времени между последовательными наблюдениями наблюдателями назывался «интервалом наблюдения». [10] Обычно он устанавливался на 20 секунд для управления батареями орудий калибром более 3 дюймов .
Все участники системы управления огнем должны были не только действовать синхронно (например, знать, с каким из набора данных управления огнем они работают в любой момент времени), но и определенные функции (в частности, наведение на цель наблюдателями и стрельба из орудий расчетами) должны были выполняться с точными интервалами, чтобы поддерживать точность системы.
Чтобы весь персонал батареи мог синхронизироваться, на каждой станции наблюдения или прицеливания, обслуживающей батарею, в комнате построения плана и у каждого орудия должен был звенеть «звонок временного интервала» (или зуммер), используя звонки или зуммеры, соединенные вместе с центрально расположенными главными часами. [примечание 6] [11] За пять секунд до начала следующего цикла звонил звонок. После задержки в одну секунду он звонил снова. И еще через одну секунду звонок звонил в третий раз, и на этом третьем звонке снова производились наблюдения и/или производился выстрел из орудий.
Хорошо обученная батарея могла наблюдать, планировать, корректировать и передавать данные для стрельбы своим орудиям, которые затем могли быть заряжены и наведены, и все это до следующего 20-секундного звонка, в который орудия стреляли. [примечание 7] Если по какой-то причине данные для стрельбы не были получены орудиями вовремя или если происходила задержка или осечка, то стрельба происходила в конце следующего интервала. В таком случае орудиям подавалась команда «Relay!» (перезарядка). [примечание 8]
Исправленные данные стрельбы были термином, который использовался в Корпусе береговой артиллерии для целей управления огнем около 1890–1945 гг. Он относится к данным стрельбы (дальность и азимут (он же пеленг или отклонение ) к цели), которые были скорректированы для различных «нестандартных условий». На языке береговой артиллерии термин «коррекция» обычно относился к изменениям в предполагаемой дальности или отклонении (направлении), которые были сделаны до стрельбы. Термин «регулировка» обычно относился к изменениям, которые были сделаны после выстрела и использовались для изменения цели орудия(й) для следующего выстрела. Корректировки обычно делались путем наблюдения и построения графика падения (всплесков) выпущенных снарядов и сообщения о том, насколько они были левее или правее по азимуту или выше или ниже по дальности. [12]
Поправки могут быть сделаны с учетом следующих факторов:
Нескорректированные данные стрельбы, к которым применялись такие поправки, были получены, например, с помощью планшета для отслеживания положения наблюдаемой цели (например , корабля), а также дальности и азимута до этой цели от орудий батареи.
Некоторые из общих поправок зависели от метеорологических данных. По этой причине каждый форт или огневое командование Береговой артиллерии содержало собственную метеорологическую станцию, которая передавала ежечасное метеорологическое сообщение [14] всему командованию всякий раз, когда ожидалась стрельба. Это сообщение включало серию пяти- и семизначных блоков данных, которые сообщали о температуре на заданной высоте, за которыми следовали скорость ветра, направление и баллистическая плотность воздуха в каждом из 11 различных диапазонов высот, идущих от поверхности до 30 000 футов (9 100 м). Более высокие показания высоты были необходимы для стрельбы из 12-дюймовых (305 мм) минометов береговой обороны , которые посылали свои снаряды по очень высоким траекториям.
После того, как данные о скорости и направлении ветра стали доступны, для определения компонентов ветра, которые влияли на дальность или отклонение (по азимуту) выпущенных снарядов, использовалось круглое устройство, похожее на логарифмическую линейку (см. изображение ниже). Это устройство выдавало индексные числа, которые либо передавались в комнату построения и использовались для корректировки показаний на доске построения , либо использовались в качестве входных данных для «доски отклонения» (см. ниже), либо передавались по телефону на батареи и использовались расчетами орудий для внесения поправок непосредственно на колесах дальности или прицелах самих орудий.
Ниже изображена плата коррекции дальности. Это было настольное устройство, напоминающее механическую счетную машину с широким кареткой 1940-х годов, без рабочей руки сбоку. Оно использовалось для расчета индивидуальных поправок, которые могли потребоваться для факторов № 1–7 выше, и для их накопления. Результат с платы коррекции дальности подавался на устройство, похожее на логарифмическую линейку, называемое «процентным корректором», для получения поправок (если таковые имелись), которые должны были быть отправлены в орудие/орудия. Плата коррекции дальности использовала бумажную диаграмму, которая накатывалась на ее рабочую поверхность и предлагала нестандартные кривые, с которых можно было считывать поправки. Эта диаграмма должна была быть специфичной для комбинации орудия, заряда и снаряда, используемых в то время. Значения для отдельных факторов (№ 1–7 выше) должны были быть получены путем нанесения на карту персоналом помещения от офицеров батареи или из почасового метеорологического сообщения. Поскольку точные измерения начальной скорости снаряда (фактор № 1) часто не могли быть выполнены, использовались оценки, основанные на размере выстреливаемого порохового заряда и характеристиках конкретного используемого оружия. [15]
Также ниже изображена «отклоняющая доска», используемая для коррекции любого из факторов № 6–9, указанных выше. Доска модели 1905 года показана на двух изображениях ниже. [примечание 10] Это устройство имело подвижную Т-образную рейку, а также подвижную латунную рамку (или пластину), обе из которых могли независимо скользить вперед и назад по трем шкалам, которые проходили по ее основанию. Похожая на транспортир часть пластины несла «умножающую шкалу», которая иногда использовалась, если батарея упускала возможность выстрелить с нужным интервалом и была вынуждена ждать следующего интервала. Также к основанию доски была прикреплена усеченная дуга («ветровая дуга и шкала») с левой стороны доски, которая использовалась для настройки доски на скорость и направление ветра, сообщаемые в метеорологическом сообщении (см. выше).
Правильное выравнивание и вращение взаимосвязанных шкал и рычагов позволяло считывать поправки с трех различных шкал, которые располагались горизонтально по нижней части доски (шкала хода, шкала отклонения и шкала азимутальной коррекции). Однако даже в этом случае использование устройства было сложным, поскольку оно выдавало справочные числа, которые необходимо было передавать операторам доски построения перед подачей на пушки.
Как и многие другие элементы оборудования управления огнем береговой артиллерии, отклоняющая плата представляла собой механический аналоговый компьютер, который использовал методы подобных треугольников для решения задач корректировки огня с учетом скорости и направления ветра, дрейфа снаряда и углового перемещения цели в течение интервала наблюдения. [16]
.jpg/1280px-Deflection_board_used_to_correct_aim_of_railroad_guns_and_American_Coastal_Defense_officers,_WWII_(23313070159).jpg)
